Weltweit sind weit über eine Million Kilometer aktive Seekabel im Einsatz – von kurzen Abzweigungen über wenige Kilometer bis hin zu ausgedehnten Langstreckenkabeln. Die Überwachung dieser Seekabel ist entscheidend, um die Zuverlässigkeit und Effizienz von Unterwasser-Stromübertragungssystemen zu gewährleisten. Fortschrittliche Technologien wie die verteilte faseroptische Temperaturmessung (DTS) und verteilte Akustiksensorik (DAS) spielen eine zentrale Rolle bei der Verbesserung der Fehlererkennung und -lokalisierung, der thermischen Leistung, der Kapazitätsoptimierung und der Überwachung der Kabelintegrität.
Herausforderungen bei der Überwachung von Seekabeln
Seekabel, insbesondere HVDC-Systeme, die in Verbindung mit erneuerbaren Energiequellen wie Wind-, Wasser- und Solarenergie betrieben werden, bieten aufgrund ihres geringeren Energieverlusts viele Vorteile. Diese Kabel operieren jedoch in einer dynamischen Meeresbodenumgebung und stehen daher vor zahlreichen Herausforderungen. Umweltbedingte Einflüsse wie Fischerei, Schiffsbewegungen und Ankerwürfe können erhebliche Schäden an den Kabeln verursachen. Darüber hinaus erfordern thermische Hotspots, Kältebereiche und Engpässe eine Echtzeitüberwachung sowie schnelle Entscheidungen, um die Integrität und Leistung der Systeme zu gewährleisten. Traditionelle Überwachungsmethoden sind oft reaktiv und erkennen Probleme erst spät, was teure Reparaturen und Ausfallzeiten nach sich zieht. Eine proaktive Lösung ist daher unerlässlich, um diesen Anforderungen gerecht zu werden.
Kontinuierliche Überwachung von Unterwasser-Stromkabeln
AP Sensings fortschrittlichen Technologien ermöglichen eine kontinuierliche Echtzeitüberwachung der Temperatur- und Akustiksignale entlang des gesamten Seekabels. Unsere Systeme erkennen präzise thermische Überlastungen und Kabelstörungen, berechnen die Belastbarkeit (Ampacity), prognostizieren Notfallszenarien und berechnen die Verlegetiefe von Seekabeln. Die Glasfasersensortechnologie bildet das Herzstück dieses Ansatzes und liefert in Echtzeit Daten über den Zustand der Seekabel. So können Betreiber Probleme frühzeitig erkennen und sofort eingreifen.
Unsere Technologie wird für verschiedene Offshore-Stromkabel verwendet, darunter:
- Array-Kabel
- Interkonnektoren
- Exportkabel
Ereigniserkennung
Die Ereigniserkennung von Seekabeln mittels Distributed Fiber Optic Sensing (DFOS) gewährleistet eine präzise Erkennung und Klassifizierung kritischer Ereignisse, wodurch die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Unterwasser-Stromkabelinfrastrukturen verbessert wird. Zu den wichtigsten Funktionen gehören:
Technologie zur Überwachung von Seekabeln
Distributed Temperature Sensing (DTS)
Temperaturdaten sind entscheidend für die Überwachung von Unterseekabeln. Thermische Überlastung (Hotspots) kann zu Schäden führen, die die Kabelintegrität beeinträchtigen können. Eine kontinuierliche Temperaturüberwachung ermöglicht es Seekabeln, unter maximaler Last zu arbeiten, ohne definierte Temperaturgrenzen zu überschreiten. Dies verbessert sowohl die Übertragungsleistung als auch die Lebensdauer der Kabel. DTS ist eine Schlüsseltechnologie zur Überwachung der thermischen Leistung von Seekabeln und bietet eine durchgehende Temperaturüberwachung entlang der gesamten Kabellänge.
Distributed Acoustic Sensing (DAS)
Die verteilte akustische Sensortechnologie (DAS) spielt eine zentrale Rolle bei der Überwachung von Seekabeln, indem Vibrationen erkannt werden, die auf potenzielle Risiken hinweisen. DAS reagiert auf subtile Änderungen der Beanspruchung innerhalb der Glasfaser und misst Vibrationen, die auf potenzielle Bedrohungen oder Störungen hinweisen.
Sicherheit durch DAS
DAS erkennt Ereignisse wie Ankerwürfe, Fischereiaktivitäten oder extreme Wetterbedingungen und bietet Betreibern die Möglichkeit, präventive Maßnahmen zu ergreifen. DAS ermöglicht eine präzise Erkennung und Lokalisierung von Kabelstörungen sowie den Schutz vor Eingriffen Dritter (TPI) im Offshore-Bereich, wie z. B. Ankerwürfen und -schleppen.
Die Echtzeit-Einblicke, die durch die DAS-Technologie bereitgestellt werden, sind von unschätzbarem Wert für die Erhaltung der Integrität von Seekabeln. Betreiber können diese Daten nutzen, um fundierte Entscheidungen zu treffen und sicherzustellen, dass erkannte Anomalien umgehend behoben werden. Dieser proaktive Ansatz verbessert nicht nur die Sicherheit von Unterwasser-Stromkabeln, sondern trägt auch zu deren Langlebigkeit und Zuverlässigkeit bei.
Distributed Temperature & Strain Sensing (DTSS)
Distributed Temperature & Strain Sensing (DTSS) ermöglicht die kontinuierliche Überwachung von Temperatur und mechanischer Belastung entlang von Seekabeln, um thermische Anomalien, mechanische Belastungen und mögliche Kabelschäden zu erkennen. Neben der Erkennung von Überhitzung identifiziert DTSS mechanische Spannungen, Belastungen und potenzielle Ermüdungserscheinungen durch Meeresströmungen, Druckschwankungen und Bewegungen des Meeresbodens. Durch die kontinuierliche Überwachung von Temperatur und Dehnung entlang des gesamten Kabels ermöglicht DTSS eine frühzeitige Fehlererkennung, verhindert Ausfälle und gewährleistet einen sicheren Betrieb unter anspruchsvollen Bedingungen.
Unsere innovativen Softwarelösungen
Faserbasierte Stromüberwachung (FbCM)
AP Sensings Fiber-based Current Monitoring (FbCM) erweitert die Funktionalität der DAS-Technologie um die elektrische Zustandsüberwachung durch die Messung der Schirmströme. Mantelströme sind Indikatoren für den Zustand des Energiekabels. AP Sensings FbCM-Lösung erkennt Probleme wie beispielsweise Fehler in der Isolierung, Mantelbeschädigungen und Erdschlüsse in Echtzeit.
SmartVision Software
Unsere umfassende Überwachungslösung ist vollständig integrierbar in bestehende Betriebskontrollsysteme, und unsere SmartVision-Software ermöglicht eine einfache Datenvisualisierung und Analyse. Mit der benutzerfreundlichen grafischen Benutzeroberfläche (GUI) zeigt SmartVision den Zustand Ihrer Stromkreise auf einen Blick. Stromkreislayouts werden kartiert und farbcodiert dargestellt, um gemessene Temperaturen sowie akustische Änderungen anzuzeigen. Interessante Punkte wie Kabelverbindungen, J-Tubes und Endstücke können mit historischen Trendanalysen untersucht werden.
Machine Learning Transient Alarm (MLTA)
Unser Machine Learning Transient Alarm (MLTA) erkennt abnormales Temperaturverhalten, welches sonst innerhalb der von DTS-Systemen erfassten Temperaturdaten verborgen bleibt. Mit unserer einzigartigen MLTA-Technik können thermische Transienten entlang der überwachten Anlage isoliert werden, wodurch auch kleinste thermische Veränderungen erkannt werden. Dies ermöglicht schnelle und zuverlässige Alarmierung.
Kabellastberechnung in Echtzeit (RTTR)
RTTR, auch bekannt als dynamische Kabelbewertung, bewertet die thermische Kapazität von elektrischen Kabeln in Echtzeit, indem fortschrittliche thermische Modelle verwendet werden, die den Boden, die Umgebungsbedingungen und den Belastungsstatus berücksichtigen.
Die Möglichkeit, die Temperatur in Echtzeit zu überwachen, hilft den Betreibern, thermische Engpässe und potenzielle Fehler zu erkennen, bevor sie zu erheblichen Problemen führen.
Darüber hinaus steigert die Implementierung dynamischer Kabelbewertungssysteme (Dynamic Cable Rating, DCR) die Effizienz der Stromkabelinfrastruktur, indem das Lastmanagement auf der Grundlage von thermischen Echtzeitdaten optimiert wird. KI-Algorithmen können proaktiv frühe Anzeichen von Degradation in Unterseekabeln erkennen und ermöglichen so rechtzeitige Wartungseingriffe, die Ausfallzeiten und Kosten reduzieren.
Überwachung der Verlegetiefe (DoBS)
Für Seekabel kann ein Depth-of-Burial-Modul (DoB) in die SmartVision-Software integriert werden, um die Verlegetiefe der Kabel zu berechnen. Änderungen der Verlegetiefe entlang des Kabels werden zeitnah erkannt, was erhebliche Kosteneinsparungen ermöglicht. Darüber hinaus können freiliegende Kabelabschnitte erkannt und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Mit QDoBS lässt sich die Verlegetiefe auf Zentimeter genau messen. Beide fortschrittlichen Technologien liefern präzise, umsetzbare Daten, die den Schutz, die Wartung und die Betriebseffizienz der Kabel optimieren und somit die Sicherheit Ihrer Infrastruktur unter anspruchsvollen Bedingungen gewährleisten.
Vorteile unserer Überwachungslösung
Gewährleistung von Effizienz und Sicherheit
Die Überwachung von Seekabeln mit ortsverteilter faseroptischer Sensorik bietet eine zuverlässige und kosteneffiziente Methode, um Kabel unter dem Meeresboden zu überwachen, ohne auf teure Vor-Ort-Überwachung angewiesen zu sein. Durch kontinuierliche Echtzeitüberwachung lassen sich unerwartete Ausfälle vermeiden, Störungen minimieren und die Netzzuverlässigkeit erhöhen. Betreiber können Wartungspläne optimieren, die Kabellebensdauer verlängern und teure Reparaturen reduzieren – für einen stabilen und reibungslosen Netzbetrieb.
Mit langjähriger Erfahrung und kontinuierlicher Innovation bietet AP Sensing eine vollständig integrierte End-to-End-Lösung – made in Germany. Gemeinsam mit Ihnen finden wir die optimale Kombination aus Technologien für Ihre Anforderungen. Darüber hinaus bieten wir Vor-Ort-Services, eine Hotline und Online-Support, Wartung sowie Produktschulungen.
In unserer Mediathek finden Sie alle unsere Broschüren, Anwendungsflyer, Produktflyer, Videos und weitere Case Studies überwiegend in englischer Sprache.